Manual AutoDock Vina

Download:

Fitur

KetepatanAutoDock Vina secara signifikan meningkatkan akurasi rata-rata prediksi mode mengikat dibandingkan dengan AutoDock 4, dilihat dari pengujian kami pada set pelatihan yang digunakan dalam pengembangan AutoDock 4. [*]Selain itu dan secara independen, AutoDock Vina telah diuji terhadap patokan penapisan virtual yang disebut Direktori Umpan Berguna oleh kelompok Watowich , dan ditemukan “pesaing kuat terhadap program lain, dan menjadi yang teratas dalam banyak kasus” . Perlu dicatat bahwa keenam program docking lainnya, yang dibandingkan, didistribusikan secara komersial.Kompatibilitas Alat AutoDockUntuk input dan outputnya, Vina menggunakan format file struktur molekul PDBQT yang sama yang digunakan oleh AutoDock . File PDBQT dapat dihasilkan (secara interaktif atau dalam mode batch) dan dilihat menggunakan MGLTools . File lain, seperti file parameter AutoDock dan AutoGrid (GPF, DPF) dan file peta kotak tidak diperlukan. 
Akurasi prediksi mode penjilidan pada set tes. “AutoDock” mengacu pada AutoDock 4, dan “Vina” ke AutoDock Vina 1.

Kemudahan penggunaan

Filosofi desain Vina adalah tidak mengharuskan pengguna untuk memahami detail implementasi, mengubah parameter pencarian yang tidak jelas, hasil cluster atau mengetahui aljabar maju (angka empat). Yang diperlukan hanyalah struktur molekul yang merapat dan spesifikasi ruang pencarian termasuk situs pengikatan. Menghitung peta kisi dan menetapkan biaya atom tidak diperlukan. Ringkasan penggunaan dapat dicetak dengan ” vina --help“. Ringkasan secara otomatis tetap sinkron dengan skenario penggunaan yang mungkin.

Kualitas Implementasi

  • Dengan desain, hasilnya tidak boleh memiliki bias statistik yang terkait dengan kesesuaian struktur input.
  • Perhatian diberikan untuk memeriksa kebenaran sintaksis input dan melaporkan kesalahan kepada pengguna secara jelas.
  • Invariansi dari panjang ikatan kovalen secara otomatis diverifikasi dalam struktur output.
  • Vina menghindari pembatasan buatan, seperti jumlah atom dalam input, jumlah puntir, ukuran ruang pencarian, ketelitian pencarian, dll.

Rantai Samping Fleksibel

Seperti pada AutoDock 4, beberapa rantai samping reseptor dapat dipilih untuk diperlakukan sebagai fleksibel selama docking.

MempercepatAutoDock Vina cenderung lebih cepat daripada AutoDock 4 berdasarkan urutan besarnya . [*]Banyak CPU / CoresSelain itu, Vina dapat memanfaatkan beberapa CPU atau core CPU pada sistem Anda untuk secara signifikan mempersingkat waktu pengoperasian.Kotak Komunitas DuniaProyek yang memenuhi syarat dapat menjalankan penghitungan AutoDock Vina secara gratis di World Community Grid yang paralel . Proyek-proyek yang ada menggunakan AutoDock Vina di sana termasuk yang menargetkanAIDS , Malaria , Leishmaniasis dan Schistosomiasis . Beberapa dari proyek ini rata-rata menghitung lebih dari 50 tahun per hari . 
Waktu rata-rata per pasangan reseptor-ligan pada set tes.”AutoDock” mengacu pada AutoDock 4, dan “Vina” ke AutoDock Vina 1.

Lisensi

AutoDock Vina dirilis di bawah lisensi Apache yang sangat permisif, dengan sedikit pembatasan penggunaan komersial atau non-komersial, atau pada karya turunannya. Teks lisensi dapat ditemukan di sini .

Tutorial

Jika Anda belum pernah menggunakan AutoDock Vina sebelumnya, silakan pelajari Tutorial Video sebelum mencoba menggunakannya.

Tutorial video ini menunjukkan docking molekuler imatinib menggunakan Vina dengan Alat AutoDock dan PyMOL
Video Tutorial AutoDock Vina

Pertanyaan yang Sering Diajukan

Bagaimana cara memulai belajar menggunakan Vina?

Menonton tutorial video mungkin merupakan cara terbaik untuk melakukannya.

Apa arti atau arti dari nama “Vina”? Mengapa itu dikembangkan?

Silakan lihat posting milis ini .

Seberapa akurat AutoDock Vina?

Lihat Fitur

Perlu dicatat bahwa akurasi prediktif sangat bervariasi tergantung pada target, jadi masuk akal untuk mengevaluasi AutoDock Vina terhadap target khusus Anda terlebih dahulu, jika Anda telah mengetahui aktivitasnya, atau struktur ligan asli yang terikat, sebelum memesan senyawa. Saat mengevaluasi mesin dok di layar virtual retrospektif, mungkin masuk akal untuk memilih umpan dengan ukuran yang sama, dan mungkin karakteristik fisik lainnya, untuk aktivitas Anda yang diketahui.

Apa perbedaan antara AutoDock Vina dan AutoDock 4?

AutoDock 4 (dan versi sebelumnya) dan AutoDock Vina keduanya dikembangkan di Molecular Graphics Lab di The Scripps Research Institute. AutoDock Vina mewarisi beberapa ide dan pendekatan AutoDock 4, seperti memperlakukan docking sebagai opimisasi global stokastik fungsi penilaian, prapenghitungan peta grid (Vina melakukan itu secara internal), dan beberapa trik implementasi lainnya, seperti menghitung ulang interaksi antara setiap pasangan tipe atom di setiap jarak. Ini juga menggunakan jenis format struktur (PDBQT) yang sama untuk kompatibilitas maksimum dengan perangkat lunak tambahan.

Namun, kode sumber, fungsi penilaian, dan algoritma aktual yang digunakan adalah merek baru, jadi lebih tepat untuk menganggap AutoDock Vina sebagai “generasi” baru daripada “versi” AutoDock. Kinerja dibandingkan dalam publikasi asli [*] , dan rata-rata, AutoDock Vina melakukan jauh lebih baik, baik dalam kecepatan dan akurasi. Namun, untuk target apa pun, program mana pun dapat memberikan hasil yang lebih baik, meskipun AutoDock Vina lebih cenderung melakukannya. Ini disebabkan oleh fakta bahwa fungsi penilaian berbeda, dan keduanya tidak eksak.

Apa perbedaan antara AutoDock Vina dan AutoDock Tools?

Alat AutoDock adalah modul dalam paket perangkat lunak MGL Tools khusus untuk menghasilkan input (file PDBQT) untuk AutoDock atau Vina. Ini juga dapat digunakan untuk melihat hasilnya.

Bisakah saya menyimpan dua protein dengan AutoDock Vina?

Anda mungkin dapat melakukan itu, tetapi AutoDock Vina dirancang hanya untuk docking reseptor-ligan. Ada program yang lebih baik untuk docking protein-protein.

Akankah Vina berjalan di mesin 64-bit saya?

Iya. Secara desain, mesin 64-bit modern dapat menjalankan binari 32-bit secara asli.

Mengapa saya mendapatkan kesalahan “tidak bisa membuka conf.txt”? File itu ada!

Seringkali, browser file menyembunyikan ekstensi file, jadi sementara Anda berpikir Anda memiliki file ” conf.txt“, itu sebenarnya disebut ” conf.txt.txt“. Pengaturan ini dapat diubah di panel kontrol atau preferensi sistem.

Anda juga harus memastikan bahwa path file yang Anda berikan sudah benar sehubungan dengan direktori (folder) tempat Anda berada, misalnya jika Anda merujuk hanya ke conf.txtdalam baris perintah, pastikan Anda berada di direktori (folder) yang sama dengan file ini. Anda dapat menggunakan lsatau dirperintah di Linux / MacOS dan Windows, masing-masing, untuk daftar isi direktori Anda.

Mengapa saya mendapatkan “kesalahan penggunaan” ketika saya mencoba mengikuti tutorial video?

Opsi baris perintah agak berubah karena tutorial telah direkam. Secara khusus, ” --out” diganti ” --all“.

Vina berjalan dengan baik di mesin saya, tetapi ketika saya menjalankannya di kluster Linux eksotis saya, saya mendapatkan kesalahan “boost thread resource”. Mengapa?

Cluster Linux Anda [secara tidak sengaja] dikonfigurasikan sedemikian rupa untuk melarang utas pemijahan. Karena itu, Vina tidak bisa berjalan. Hubungi administrator sistem Anda.

Mengapa konformasi merapat saya berbeda dari yang Anda dapatkan di tutorial video?

Algoritma docking adalah non-deterministik. Meskipun dengan pasangan reseptor-ligan ini, minimum fungsi penilaian sesuai dengan konformasi yang benar, algoritma docking terkadang gagal menemukannya. Coba beberapa kali dan lihat sendiri. Perhatikan bahwa kemungkinan gagal menemukan mininum mungkin berbeda dengan sistem yang berbeda.

Konformasi merapat saya adalah sama, tetapi energi saya berbeda dari yang Anda dapatkan di tutorial video. Mengapa?

Fungsi penilaian telah berubah sejak tutorial direkam, tetapi hanya di bagian yang tidak tergantung pada konformasi: hukuman spesifik ligan untuk fleksibilitas telah berubah.

Mengapa hasil saya terlihat aneh di PyMOL?

PDBQT bukan format struktur molekul standar. Versi PyMOL yang digunakan dalam tutorial (0.99rc6) kebetulan menampilkannya dengan baik (karena PDBQT agak mirip dengan PDB). Ini mungkin bukan kasus untuk versi PyMOL yang lebih baru.

Adakah cara lain untuk melihat hasilnya?

Anda juga dapat melihat file PDBQT di PMV (bagian dari MGL Tools), atau mengonversinya menjadi format file yang berbeda (misalnya menggunakan Alat AutoDock, atau dengan “save as” di PMV)

Seberapa besar ruang pencarian?

Sekecil mungkin, tetapi tidak lebih kecil. Semakin kecil ruang pencarian, semakin mudah bagi algoritma docking untuk menjelajahinya. Di sisi lain, ia tidak akan menjelajahi posisi atom rantai samping ligand dan fleksibel di luar ruang pencarian. Anda mungkin harus menghindari ruang pencarian yang lebih besar dari 30 x 30 x 30Angstrom, kecuali jika Anda juga meningkatkan ” --exhaustiveness“.

Mengapa saya melihat peringatan tentang volume ruang pencarian lebih dari 27000 Angstrom ^ 3?

Ini mungkin karena Anda bermaksud menentukan ukuran ruang pencarian di “titik grid” (0,375 Angstrom), seperti dalam AutoDock 4. Ukuran ruang pencarian AutoDock Vina diberikan dalam Angstroms sebagai gantinya. Jika Anda benar-benar berniat menggunakan ruang pencarian yang luar biasa besar, Anda dapat mengabaikan peringatan ini, tetapi perhatikan bahwa pekerjaan algoritma pencarian mungkin lebih sulit. Anda mungkin perlu meningkatkan nilai exhaustivenessuntuk menebusnya. Ini akan menyebabkan waktu berjalan lebih lama.

Konformasi terikat terlihat masuk akal, kecuali untuk hidrogen. Mengapa?

AutoDock Vina sebenarnya menggunakan fungsi penilaian atom-atom, yaitu yang hanya melibatkan atom-atom berat. Oleh karena itu, posisi hidrogen dalam keluaran bersifat arbitrer. Hidrogen dalam file input digunakan untuk memutuskan atom mana yang dapat menjadi donor atau akseptor ikatan hidrogen, sehingga protonasi struktur input yang benar masih penting.

Apa yang benar-benar dikuasai “keletihan” di bawah kap?

Dalam pelaksanaan saat ini, perhitungan docking terdiri dari sejumlah independen berjalan , mulai dari konformasi acak. Setiap run ini terdiri dari sejumlah langkah berurutan . Setiap langkah melibatkan gangguan acak dari konformasi diikuti oleh optimasi lokal (menggunakan algoritma Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno) dan pilihan di mana langkah tersebut diterima atau tidak. Setiap optimisasi lokal melibatkan banyak evaluasi fungsi penilaian serta turunannya dalam koordinat posisi-orientasi-torsi . Jumlah evaluasidalam optimasi lokal dipandu oleh konvergensi dan kriteria lainnya. Jumlah langkah dalam lari ditentukan heuristik, tergantung pada ukuran dan fleksibilitas ligan dan rantai samping yang fleksibel. Namun, jumlah berjalan diatur oleh exhaustivenessparameter. Karena menjalankan individu dijalankan secara paralel, jika sesuai, exhaustivenessjuga membatasi paralelisme. Tidak seperti di AutoDock 4, di AutoDock Vina, masing-masing berjalan dapat menghasilkan beberapa hasil: menjanjikan hasil antara diingat. Ini digabungkan, disempurnakan, dikelompokkan dan disortir secara otomatis untuk menghasilkan hasil akhir.

Mengapa saya tidak mendapatkan konformasi ikatan yang benar?

Ini dapat berupa beberapa hal:

  • Jika Anda berasal dari AutoDock 4, kesalahan yang sangat umum adalah menentukan ruang pencarian di “poin” (0,375 Angstrom), bukan Angstrom.
  • Ligan atau reseptor Anda mungkin tidak terprotonasi dengan benar.
  • Nasib buruk (algoritma pencarian bisa menemukan konformasi yang benar dengan probabilitas yang baik, tetapi hanya sial). Coba lagi dengan seed berbeda.
  • Minimum fungsi penilaian sesuai dengan konformasi yang benar, tetapi algoritma pencarian kesulitan menemukannya. Dalam hal ini, kelengkapan yang lebih tinggi atau ruang pencarian yang lebih kecil akan membantu.
  • Minimum fungsi penilaian tidak ada di mana konformasi yang benar. Mencoba berulang-ulang tidak akan membantu, tetapi kadang-kadang dapat memberikan jawaban yang benar jika dua kesalahan (pencarian dan penilaian yang tidak tepat) membuat yang benar. Docking adalah pendekatan perkiraan.
  • Terkait dengan hal di atas, pelakunya mungkin juga kualitas struktur reseptor sinar-X atau NMR.
  • Jika Anda tidak melakukan redocking, yaitu menggunakan bentuk reseptor yang diinduksi dengan benar, mungkin efek fit yang diinduksi cukup besar untuk mempengaruhi hasil percobaan docking.
  • Cincin hanya bisa kaku selama docking. Mungkin mereka memiliki konformasi yang salah, mempengaruhi hasilnya.
  • Anda menggunakan ligan 2D (datar) sebagai input.
  • Konformasi ikatan ligan yang sebenarnya kadang-kadang mungkin berbeda dari yang ditunjukkan oleh X-ray atau NMR.
  • Masalah lainnya

Bagaimana saya bisa mengubah fungsi penilaian?

Anda dapat mengubah bobot dengan mudah, dengan menentukannya di file konfigurasi, atau di baris perintah. Sebagai contoh

vina --weight_hydrogen -1.2 ...

menggandakan strenth dari semua ikatan hidrogen.

Fungsionalitas yang akan memungkinkan pengguna untuk membuat atom baru dan tipe pseudo-atom, dan menentukan fungsi interaksi mereka sendiri direncanakan untuk masa depan.

Ini harus membuatnya lebih mudah untuk mengadaptasi fungsi penilaian untuk target spesifik, model kovalen docking dan fleksibilitas siklus makro, bereksperimen dengan fungsi penilaian baru, dan, menggunakan pseudo-atom, membuat model interaksi directional.

Tetap disini ke milis AutoDock , jika Anda ingin diberitahu tentang rilis beta-test.

Mengapa saya tidak mendapatkan banyak mode pengikat seperti yang saya tentukan dengan ” --num_modes“?

Opsi ini menentukan jumlah maksimum mode pengikatan ke output. Algoritma docking mungkin menemukan lebih sedikit mode mengikat “menarik” secara internal. Jumlah mode penjilidan dalam output juga dibatasi oleh ” energy_range“, yang mungkin ingin Anda tingkatkan.

Mengapa hasilnya tidak berubah ketika saya mengubah tagihan sebagian?

AutoDock Vina mengabaikan biaya parsial yang disediakan pengguna. Ini memiliki caranya sendiri dalam berurusan dengan interaksi elektrostatik melalui istilah ikatan hidrofobik dan hidrogen. Lihat publikasi asli [*] untuk rincian fungsi penilaian.

Saya mengubah sesuatu, dan sekarang hasil docking berbeda. Mengapa?

Pertama, jika Anda tidak mengubah apa pun, beberapa hasil bisa saja berbeda, karena sifat non-deterministik dari algoritma pencarian. Reproduksibilitas yang tepat dapat dipastikan dengan memasok acak yang sama seeduntuk kedua perhitungan, tetapi hanya jika semua input dan parameter lainnya sama. Bahkan perubahan kecil pada input dapat memiliki efek yang mirip dengan seed acak baru. Apa yang masuk akal mendiskusikan adalah sifat statistik dari perhitungan: misalnya “dengan keadaan protonasi baru, Vina jauh lebih kecil kemungkinannya untuk menemukan konformasi merapat yang benar”.

Bagaimana cara menggunakan rantai samping yang fleksibel?

Anda membagi reseptor menjadi dua bagian: kaku dan fleksibel, dengan yang terakhir diwakili agak mirip dengan bagaimana ligan diwakili. Lihat bagian “File Fleksibel Reseptor PDBQT” dari Panduan Pengguna AutoDock4.2 (halaman 14) untuk bagaimana melakukan ini di Alat AutoDock. Kemudian, Anda dapat mengeluarkan perintah ini: vina --config conf --receptor rigid.pdbqt --flex side_chains.pdbqt --ligand ligand.pdbqt. Lihat juga tulisan ini tentang subjek ini.

Bagaimana saya melakukan penyaringan virtual?

Silakan lihat bagian yang relevan dari manual ini .

Harap perhatikan bahwa ada berbagai aplikasi manajemen dok untuk membantu Anda dalam tugas ini.

Saya tidak memiliki sumber daya komputasi yang memadai untuk menjalankan layar virtual. Apa saja pilihan saya?

Anda mungkin dapat menjalankan proyek Anda di World Community Grid, atau menggunakan DrugDiscovery @ TACC. Lihat Perangkat Lunak Lain .

Saya punya ide untuk fitur baru dan saran lainnya.

Untuk fitur baru yang diusulkan, kami ingin ada konsensus yang luas, yang dihasilkan dari diskusi publik, mengenai kebutuhan mereka. Silakan pertimbangkan untuk memulai atau bergabung dengan diskusi di milis AutoDock .

Apakah Anda akan menjawab pertanyaan saya tentang Vina jika saya mengirim email atau menelepon Anda?

Tidak. Vina didukung komunitas. Tidak ada kewajiban pada penulis untuk membantu orang lain dengan proyek mereka. Silakan lihat halaman ini untuk mendapatkan bantuan.

Catatan Platform dan Instalasi

Windows

Kesesuaian

Vina diharapkan bekerja pada Windows XP dan sistem yang lebih baru.

Menginstal

Klik dua kali file MSI yang diunduh dan ikuti instruksi

Lari

Buka Command Prompt dan, jika Anda menginstal Vina di lokasi default, ketik

"\ Program Files \ The Scripps Research Institute \ Vina \ vina.exe" --help

Jika Anda menggunakan Cygwin , perintah di atas akan menjadi

/ cygdrive / c / Program \ File / \ Scripps \ Research \ Institute / Vina / vina --help

Lihat Tutorial Video untuk detailnya. Jangan lupa untuk memeriksa Perangkat Lunak Lain untuk GUI, dll.

Linux

Kesesuaian

Vina diharapkan bekerja pada sistem Linux 64-bit x86 dan kompatibel.

Menginstal

tar xzvf autodock_vina_1_1_2_linux_x86.tgz

Secara opsional, Anda dapat menyalin file biner di tempat yang Anda inginkan.

Lari

./autodock_vina_1_1_2_linux_x86/bin/vina --help

Jika executable ada di Anda PATH, Anda bisa mengetik ” vina --help” saja. Lihat Tutorial Video untuk detailnya. Jangan lupa untuk memeriksa Perangkat Lunak Lain untuk GUI, dll.

Mac

Kesesuaian

Versi 64 bit diharapkan bekerja pada Mac OS X 10.15 (Catalina) dan yang lebih baru. Versi 32 bit dari Vina diharapkan bekerja pada Mac OS X dari 10.4 (Tiger) hingga 10.14 (Mojave).

Menginstal

tar xzvf autodock_vina_1_1_2_mac_64bit.tgz # 64 bit
tar xzvf autodock_vina_1_1_2_mac.tgz # 32 bit

Secara opsional, Anda dapat menyalin file biner di tempat yang Anda inginkan.

Lari

./autodock_vina_1_1_2_mac_64bit/bin/vina --help # 64 bit
./autodock_vina_1_1_2_mac/bin/vina --help # 32 bit

Jika executable ada di Anda PATH, Anda bisa mengetik ” vina --help” saja. Lihat Tutorial Video untuk detailnya. Jangan lupa untuk memeriksa Perangkat Lunak Lain untuk GUI, dll.

Bangunan dari Sumber

Perhatian: Membangun Vina dari sumber TIDAK dimaksudkan untuk dilakukan oleh pengguna biasa! (instruksi ini mungkin kedaluwarsa)

Langkah 1: Instal suite kompilasi C ++

Di Windows, Anda mungkin ingin menginstal Visual Studio; pada OS X, Xcode; dan di Linux, suite kompiler GCC.

Langkah 2: Instal Boost

Pasang Boost . (Versi 1.41.0 digunakan untuk mengkompilasi binari resmi. Dengan versi lain, keberuntungan Anda mungkin berbeda-beda) Kemudian, buat dan jalankan salah satu contoh program, seperti contoh Regex, untuk mengonfirmasi bahwa Anda telah menyelesaikan langkah ini. Jika Anda tidak dapat melakukan ini, silakan cari bantuan dari komunitas Boost.

Langkah 3: Bangun Vina

Jika Anda menggunakan Visual Studio, Anda mungkin ingin membuat tiga proyek: libmaindan split, dengan kode sumber dari subdirektori yang tepat. libharus berupa perpustakaan, yang menjadi sandaran proyek-proyek lain, dan maindan splitharus merupakan aplikasi konsol. Untuk kinerja optimal, ingatlah untuk mengkompilasi menggunakan Releasemode.

Pada OS X dan Linux, Anda mungkin ingin untuk menavigasi ke yang sesuai buildsubdirektori, menyesuaikan dengan Makefile dengan menetapkan jalan dan versi Boost, dan kemudian ketik

membuat ketergantungan
membuat

Perangkat Lunak Lainnya

Penafian: Daftar ini hanya untuk tujuan informasi dan bukan merupakan pengesahan.

  • Alat yang dirancang khusus untuk digunakan dengan AutoDock Vina (tanpa urutan tertentu):
    • MGLTools , yang mencakup Alat AutoDock (ADT) dan Python Molecular Viewer (PMV). ADT diperlukan untuk menghasilkan file input untuk AutoDock Vina, dan PMV dapat digunakan untuk melihat hasilnya
    • PyRx dapat digunakan untuk mengatur docking dan penyaringan virtual dengan AutoDock Vina dan untuk melihat hasilnya
    • Plugin Autodock / Vina baru untuk PyMOL dapat digunakan untuk mengatur docking dan skrining virtual dengan AutoDock Vina dan untuk melihat hasilnya
    • Computer-Aided Drug-Design Platform menggunakan PyMOL adalah plugin lain untuk PyMOL yang juga mengintegrasikan AMBER, Reduce, dan SLIDE.
    • AutoGrow menggunakan AutoDock Vina dalam prosedur desain obat rasionalnya
    • NNScore akan menilai kembali hasil Vina menggunakan jaringan saraf tiruan yang dilatih tentang Binding MOAD dan PDBBind
    • Lapisan VUI GUI untuk Windows oleh Biochem Lab Solutions dapat digunakan untuk memfasilitasi penyaringan virtual dengan AutoDock Vina
    • VSDK dapat digunakan untuk memfasilitasi penyaringan virtual dengan AutoDock Vina
    • PaDEL-ADV dapat digunakan untuk memfasilitasi skrining virtual dengan AutoDock Vina
    • DrugDiscovery @ TACC memungkinkan Anda melakukan pemeriksaan virtual dengan AutoDock Vina melalui situs web mereka
    • NBCR CADD Pipeline menyediakan akses ke penyaringan virtual dengan AutoDock Vina di komputer NBCR
    • MOLA adalah sistem yang dapat di-boot dan dapat dikonfigurasi sendiri untuk penyaringan virtual menggunakan AutoDock4 / Vina di kluster komputer
    • SMINA adalah modifikasi dari Vina yang terhubung dengan OpenBabel untuk I / O dan mendukung tweak tambahan dari fungsi penilaian
    • Off-Target Pipeline adalah platform yang dimaksudkan untuk melakukan identifikasi target sekunder dan docking
    • AUDocker dapat digunakan untuk memfasilitasi penyaringan virtual dengan AutoDock Vina
    • World Community Grid dapat digunakan oleh proyek-proyek yang memenuhi syarat untuk menjalankan kalkulasi AutoDock Vina secara gratis di jaringan komputer paralel masif, di mana para sukarelawan menyumbangkan waktu CPU mereka yang menganggur.
    • DockoMatic adalah antarmuka pengguna grafis yang dimaksudkan untuk memfasilitasi pemutaran virtual dengan AutoDock dan AutoDock Vina.
    • VinaLC adalah modifikasi Vina oleh Laboratorium Nasional Lawrence Livermore yang memanfaatkan MPI pada kluster komputer
  • Alat lain yang mungkin Anda temukan berguna saat docking atau penyaringan virtual dengan AutoDock Vina:
    • PyMOL adalah salah satu program paling populer untuk visualisasi molekuler dan dapat digunakan untuk melihat hasil doking
    • OpenBabel dapat digunakan untuk mengonversi berbagai format file struktur, menetapkan status protonasi, dll.
    • ChemAxon Marvin dapat digunakan untuk memvisualisasikan struktur, mengkonversi antara berbagai format file struktur, menetapkan status protonasi, dll.

Pemakaian

Ringkasan

Ringkasan penggunaan dapat diperoleh dengan ” vina --help“:

Memasukkan:
  --receptor arg bagian kaku dari reseptor (PDBQT)
  --flex arg rantai samping fleksibel, jika ada (PDBQT)
  --ligand arg ligand (PDBQT)

Ruang pencarian (wajib):
  --center_x arg X koordinat pusat
  --center_y arg Y mengoordinasikan pusat
  --center_z arg Z mengoordinasikan pusat
  --size_x ukuran arg dalam dimensi X (Angstroms)
  --size_y ukuran arg dalam dimensi Y (Angstroms)
  --size_z ukuran arg dalam dimensi Z (Angstroms)

Output (opsional):
  --outout keluaran model (PDBQT), default dipilih berdasarkan 
                        nama file ligan
  --log arg opsional, tulis file log

Lain-lain (opsional):
  --cpu arg jumlah CPU yang akan digunakan (defaultnya adalah mencoba
                            mendeteksi jumlah CPU atau, jika gagal, gunakan 1)
  --seed arg benih acak eksplisit
  --exhaustiveness arg (= 8) kelelahan pencarian global (kira-kira 
                            sebanding dengan waktu): 1+
  --num_modes arg (= 9) jumlah maksimum dari mode mengikat yang akan dihasilkan
  --energy_range arg (= 3) perbedaan energi maksimum antara penjilidan terbaik 
                            mode dan yang terburuk ditampilkan (kkal / mol)

File konfigurasi (opsional):
  --config arg opsi di atas dapat diletakkan di sini

Informasi (opsional):
  --membantu ringkasan penggunaan tampilan
  --help_advanced ringkasan penggunaan tampilan dengan opsi lanjutan
  --Versi tampilan program versi

File konfigurasi

Untuk kenyamanan, beberapa opsi baris perintah dapat ditempatkan ke dalam file konfigurasi.

Sebagai contoh:

reseptor = hsg1 / rigid.pdbqt
ligand = ligand.pdbqt

center_x = 2
center_y = 6
center_z = -7

size_x = 25
size_y = 25
size_z = 25

energy_range = 4

Jika terjadi konflik, opsi baris perintah lebih diutamakan daripada file konfigurasi.

Ruang pencarian

Ruang pencarian secara efektif membatasi tempat atom bergerak, termasuk yang berada di rantai samping yang fleksibel, harus diletakkan.

Ketuntasan

Dengan pengaturan default (atau yang diberikan) exhaustiveness, waktu yang dihabiskan untuk pencarian sudah bervariasi secara heuristik tergantung pada jumlah atom, fleksibilitas, dll. Biasanya, tidak masuk akal untuk menghabiskan waktu ekstra mencari untuk mengurangi kemungkinan tidak menemukan minimum global dari fungsi penilaian di luar apa yang secara signifikan lebih rendah dari probabilitas bahwa minimum jauh dari konformasi asli. Namun, jika Anda merasa bahwa trade-off otomatis yang dibuat antara kelelahan dan waktu tidak memadai, Anda dapat meningkatkan exhaustivenesslevelnya. Ini harus meningkatkan waktu secara linear dan mengurangi kemungkinan tidak menemukan minimum secara eksponensial.

Keluaran

Energi

Afinitas pengikatan yang diprediksi ada di kcal/mol.

RMSD

Nilai RMSD dihitung relatif terhadap mode terbaik dan hanya menggunakan atom berat yang dapat dipindahkan. Dua varian metrik RMSD disediakan, rmsd/lb(batas bawah RMSD) dan rmsd/ub(batas atas RMSD), berbeda dalam cara atom dicocokkan dalam perhitungan jarak:

  • rmsd/ub mencocokkan setiap atom dalam satu konformasi dengan dirinya sendiri dalam konformasi lainnya, mengabaikan simetri apa pun
  • rmsd'cocok dengan masing-masing atom dalam satu konformasi dengan atom terdekat dari jenis elemen yang sama dalam konformasi lainnya ( rmsd'tidak dapat digunakan secara langsung, karena tidak simetris)
  • rmsd/lb didefinisikan sebagai berikut: rmsd/lb(c1, c2) = max(rmsd'(c1, c2), rmsd'(c2, c1))

Posisi hidrogen

Vina menggunakan fungsi penilaian united-atom. Seperti pada AutoDock, hidrogen polar diperlukan dalam struktur input untuk mengetik atom berat dengan benar sebagai donor ikatan hidrogen. Namun, di Vina, derajat kebebasan yang hanya memindahkan hidrogen, seperti torsi gugus hidroksil, menurun. Oleh karena itu, dalam output, beberapa atom hidrogen dapat diperkirakan diposisikan secara acak (tetapi konsisten dengan struktur kovalen). Untuk perawatan atom bersatu, ini pada dasarnya adalah masalah kosmetik.

Model terpisah

Semua mode penjilidan yang diprediksi, termasuk posisi rantai samping yang fleksibel ditempatkan ke dalam satu file PDBQT multimodel yang ditentukan oleh parameter “keluar” atau dipilih secara default, berdasarkan nama file ligan. Jika perlu, file ini dapat dibagi menjadi model-model individual menggunakan program terpisah yang disebut “vina_split”, termasuk dalam distribusi.

Opsi Tingkat Lanjut

“Opsi lanjutan” AutoDock Vina dimaksudkan untuk digunakan terutama oleh orang yang tertarik dalam pengembangan metode daripada pengguna akhir . Ringkasan penggunaan termasuk opsi lanjutan dapat ditunjukkan dengan

vina --help_advanced

Opsi lanjutan memungkinkan

  • penilaian tanpa minimalisasi
  • hanya melakukan pengoptimalan lokal
  • mengacak input tanpa pencarian (ini berguna untuk menguji perangkat lunak dok)
  • mengubah bobot dari nilai standarnya (lihat makalah [*] untuk apa bobotnya)
  • menampilkan kontribusi individu pada skor antar molekul, sebelum menimbang (ini ditunjukkan dengan ” --score_only“; lihat makalah [2] untuk istilah apa)

Pemutaran Virtual

Anda mungkin ingin memilih beberapa alat yang terdaftar di bawah Perangkat Lunak Lain untuk melakukan penyaringan virtual. Atau, jika Anda terbiasa dengan skrip shell , Anda dapat melakukan skrining virtual tanpa mereka.

Contoh di bawah ini menganggap bahwa Bash adalah shell Anda. Mereka perlu disesuaikan dengan kebutuhan spesifik Anda.

Windows

Untuk melakukan skrining virtual pada Windows, Anda dapat menggunakan skrip Cygwin dan Bash di bawah ini, atau, sebagai alternatif, menyesuaikannya untuk bahasa skrip Windows .

Linux, Mac

Misalkan Anda berada dalam direktori yang berisi reseptor Anda receptor.pdbqtdan satu set ligan bernama ligand_01.pdbqtligand_02.pdbqt, dll

Anda dapat membuat file konfigurasi conf.txt, seperti

reseptor = reseptor.pdbqt

center_x = 2
center_y = 6
center_z = -7

size_x = 25
size_y = 25
size_z = 25

num_modes = 9

dan letakkan semua ligan dengan skrip shell ini . Script menganggap itu vinaada di Anda PATH. Kalau tidak, modifikasi sesuai.

Cluster PBS

Jika Anda memiliki cluster Linux Beowulf , Anda dapat melakukan docking individual secara paralel.

Melanjutkan dengan contoh kami, alih-alih mengeksekusi semua docking dalam satu loop secara lokal, kami akan menulis satu *.jobskrip per ligan, dan menggunakan qsub ( perintah PBS ) untuk menjadwalkan skrip ini untuk dieksekusi oleh cluster.

Jalankan skrip shell ini untuk melakukannya. Script mengasumsikan itu vinadan qsubada di Anda PATH. Kalau tidak, modifikasi sesuai.

Setelah pekerjaan dijadwalkan, Anda dapat memonitor statusnya dengan

qstat -u `whoami`

Memilih Hasil Terbaik

Jika Anda berada di Unix dan dalam direktori yang berisi direktori dengan file PDBQT, yang semuanya adalah hasil AutoDock Vina, Anda mungkin menemukan skrip Python ini berguna untuk memilih hasil teratas. Jalankan sebagai:

vina_screen_get_top.py 10

untuk mendapatkan nama file dari 10 hits teratas, yang kemudian dapat dengan mudah disalin.

Sejarah

Kutipan

Jika Anda menggunakan AutoDock Vina dalam pekerjaan Anda, silakan kutip:

O. Trott, AJ Olson, AutoDock Vina: meningkatkan kecepatan dan keakuratan docking dengan fungsi penilaian baru, optimalisasi efisien dan multithreading, Jurnal Kimia Komputasi 31 (2010) 455-461

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *